Cedratvirus
# Cedratvirus

„Cedratvirus“ :

TEM-Aufnahme von Virionen des Cedratvirus A11 :

Systematik :

Taxonomische Merkmale :

Wissenschaftlicher Name :

„Cedratvirus“ :

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Cedratvirus ist eine vorgeschlagene Gattung von Riesenviren aus der ebenfalls noch nicht vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) offiziell bestätigten Familie der Pithoviridae mit eiförmigen Viruspartikeln (Virionen). Cedratvirus unterscheidet sich von anderen Pithoviren durch das Vorhandensein einer zweilagigen Hüllmembran.

Der erste bekannte Vertreter aus dieser Gattung, die Spezies Cedratvirus A11, wurde 2016 von Julien Andrean und Kollegen bei der gemeinsamen Kultivierung von Amöben der Spezies Acanthamoeba castellanii mit verschiedenen Umweltproben aus Algerien beschrieben.

Zurzeit (Stand August 2020) ist die von diesen Autoren vorgeschlagene Gattung Cedratvirus noch nicht in der Datenbank des International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) registriert (Master Species List #34 2018b), auch beim National Center for Biotechnology Information (NCBI) wird der Begriff Cedratvirus nicht als eigene Gattung, sondern nur als Namensbestandteil einer Reihe von Virusspezies der Familie Pithoviridae; jedoch sprechen auch Claire Bertelli und Kollegen 2017 von einer „Cedratvirus lineage“ als Verwandtschaftsgruppe.

## Beschreibung

Die Virionen (Viruspartikel) von Cedratvirus erreichen eine Länge von 1 bis 1,2 µm und einen Durchmesser von bis zu 0,5 µm. Die Form der Virionen ist eiförmig und den Virionen von den Pithovirus sibericum ähnlich, außerdem haben sie eine zweilagige Hülle. Die Dicke der Virionhüllen ist in verschiedenen Stadien des Infektionszyklus unterschiedlich. In den frühen Stadien der Infektion hat die äußere Schicht eine Dicke von 40±5 nm und wächst später bis auf 55±5 nm. Solche Veränderungen können durch die Einlagerung von Viruspartikeln in Phagosomen und Vakuolen der Amöbe sowie durch die allmähliche Zerstörung von Virionen nach der Freisetzung von Virus-DNA in das Zytoplasma der Zelle verursacht werden. Wie bei Pithovirus sibericum gelangt die DNA durch eine spezielle Öffnung im Kapsid der Virionen in das Zytoplasma.

Das Genom ist bei Cedratvirus ein doppelsträngiges zirkuläres DNA-Molekül mit einer Länge von 589.068 bp. Der GC-Anteil am Genoms beträgt 42,6 %. Trotz der morphologischen Ähnlichkeit der Virionen mit denen von Pithovirus ist das Genom von Cedratvirus A11 um 20.965 bp bzw. ca. 97.000 bp kürzer als das von Pithovirus sibericum respektive Pithovirus massiliensis. Es wurden keine palindromischen Sequenzen im Genom von Cedratvirus gefunden, aber es wurden 27 mögliche Wiederholungsregionen gefunden. Im Genom von Cedratvirus sind vermutlich 574 Proteine kodiert, mehr als das bei der Gattung Pithovirus (425 bei P. sibericum). Im Genom wurden keine tRNA-Gene gefunden. Für 177 der Cedratvirus-Proteine konnten in den Datenbanken keine Homologe gefunden werden; 258 der Proteine sind homolog zu Proteinen anderer Viren, 108 zu Proteinen von Eukaryoten und nur 31 zu Proteinen von Prokaryoten. Von den viralen Proteinen besteht bei 84,1 % Homologie zum Pithovirus. Proteinhomologe eukaryotischen Ursprungs besteht zum Amöbenwirt A. castellanii, sowie zur Grünalge Micromonas pusilla und der Braunalge Ectocarpus siliculosus.

Viele der kodierenden Gene von Cedratvirus sind an Prozessen beteiligt, die spezifisch für Riesenviren sind: So wurden beispielsweise die Gene für die Synthese aromatischer Aminosäuren und das Gen für die D-3-Phosphoglycerat-Dehydrogenase gefunden. Zwei Kopien des Ribonuklease-III-Gens und ein entferntes Homolog des Ribonuklease-H-Gens wurden ebenfalls nachgewiesen.

## Vermehrungszyklus

Der Infektionszyklus von Cedratvirus beginnt wie üblich für Riesenviren: Virionen werden von Amöben aufgenommen (phagozytiert) und dringen in die Phagosomen und Vakuolen ein. Nachdem die interne Virusmembran und die Vakuolenmembran zusammengewachsen sind, gelangt virale DNA in das Zytoplasma. Anscheinend ist nur eine Schicht des zweischichtigen Kapsids an der Ausgabe der DNA beteiligt. Im Zytoplasma sind eine Anzahl leerer Viruspartikel nachweisbar, die keine DNA enthalten. Vier Stunden nach der Infektion erscheint eine Virusfabrik (englisch virus factory) im Zytoplasma der Zelle. Nach zwei bis vier Stunden sind dort reife Virionen nachweisbar, wobei die Bildung neuer Partikel weiter anhält. Zehn Stunden nach der Infektion der Kultur zersetzen sich einige Zellen und setzen Viruspartikel frei, und 24 Stunden nach der Infektion findet eine vollständige Lyse der Kultur statt.

## „Angenommene Systematik“

Es wird angenommen, dass die engsten bis dato bekannten Verwandten von Cedratvirus A11 die Pithovirus-Vertreter P. sibericum und P. massiliensis sind, weshalb beide Gattungen vorläufig der Familie der Pithoviridae zugeordnet wurden, einer unbestätigten (d. h. noch nicht vom International Committee on Taxonomy of Viruses – ICTV – offiziell anerkannten) Gruppe von Riesenviren innerhalb des Phylums Nucleocytoviricota (veraltet Nucleocytoplasmic large DNA viruses, NCLDV). 2017 wurde die Entdeckung einer weiteren Spezies von Cedratvirus bekannt gegeben – Cedratvirus lausannensis, das ebenfalls verwandtschaftliche Näher zu Pithovirus zeigt. Es wurde in einer Wasserprobe zur Bewässerung von Pflanzen in Frankreich gefunden. 2018 wurde ein weiterer Vertreter der Gattung beschrieben – Cedratvirus getuliensis, der in Brasilien entdeckt wurde. Die phylogenetische Analyse von 2018 ergab, dass das brasilianische Virus einen eigenen Evolutionszweig in der Gattung Cedratvirus bildet. Um weitere zwischenzeitliche Vorschläge ergänzt ergibt sich die folgende vermutete Systematik der so erweiterten Familie Pithoviridae:

Ordnung Pimascovirales

* Familie „Pithoviridae“
   * Gattung „Pithovirus“
   * Gattung „Cedratvirus“
      * Spezies „Brazilian cedratvirus IHUMI“ (Genomlänge 460.038 bp)
      * Spezies „Cedratvirus A11“ (Genomlänge 589.068 bp) (Typus)
      * Spezies „Cedratvirus duvanny“
      * Spezies „Cedratvirus getuliensis“
      * Spezies „Cedratvirus kamchatka“
      * Spezies „Cedratvirus lausannensis“ mit Cedratvirus lausannensis CRIB-75
      * Spezies „Cedratvirus lena“
      * Spezies „Cedratvirus N38“
      * Spezies „Cedratvirus Zaza“ mit Cedratvirus Zaza IHUMI
* Familie „Orpheoviridae“ (nach manchen Autoren ein Synonym zu Pithoviridae)
   * Gattung „Orpheovirus“
      * Spezies „Orpheovirus IHUMI-LCC2“
   * Spezies „Solumvirus“ (aus einer Metagenomanalyse)
* ohne Familienzuordnung:
   * Spezies „Solivirus“ (aus einer Metagenomanalyse)
